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材料科学:オングストローム厚さ限界の2D金属の実現

Nature 639, 8054 doi: 10.1038/s41586-025-08711-x

二次元(2D)金属は多くの創発的現象にとって魅力的であり、最近、研究上の関心を集めている。広く研究されている2Dファンデルワールス(vdW)層状材料とは異なり、2D金属は熱力学的に不安定であることから極めて実現困難である。今回我々は、vdW圧縮法を開発して、オングストローム厚さ限界のさまざまな2D金属(Bi、Ga、In、Sn、Pbなど)を実現した。得られた2D金属は、2枚の単層MoS2の間に完全に挟み込むことによって安定化されており、非結合性界面を示すため、2D金属固有の特性が利用可能となる。単層Biの輸送測定とラマン測定によって、例えば、新しいフォノンモード、電気伝導性の向上、顕著な電界効果、大きな非線形ホール伝導度など、優れた物理的特性が示された。今回の成果は、2D金属、2D合金、その他の2D非vdW材料を実現する効果的な方法を確立するもので、新たな量子デバイス、電子デバイス、フォトニックデバイスの広範なポートフォリオに向けて明るい展望を示す可能性がある。

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